Особенность зрительной системы в том, что оба глаза функционируют слаженно между собой, взаимодействуя при этом с головным мозгом. Когда человек смотрит на объект, он способен определить его форму, размер, объем и удаленность от себя. Такую способность называют бинокулярностью.
Определение бинокулярного зрения
Изначально каждый человек при рассмотрении окружающего мира получает две разные картинки от обоих зрительных органов, которые передаются в головной мозг, именно бинокулярное зрение дает возможность соединять оба этих образа воедино и определять расстояние между предметами, видеть их грани.
Так, например, бинокулярное зрение позволяет пилотам управлять самолетом, ювелирам создавать шедевры невероятной красоты, хирургам делать сложнейшие операции.
Эта особенность зрительной системы возникает у человека не с самого рождения, она проходит сложные этапы формирования. Первые признаки бинокулярного зрения проявляются у малышей уже в два месяца жизни, он уже может фиксировать предметы обоими зрительными органами. Полноценное формирование при благоприятных условиях происходит у подростков в период от 12 до 16 лет (зависит от индивидуальных особенностей организма).
Как возникает бинокулярное зрение?
Чтобы полностью понять, что такое бинокулярное зрение, необходимо выяснить как осуществляется взаимодействие всех задействованных органов при объединении полученных изображений в целостную картину.
Научные исследования доказывают, что в данном случае собирательную функцию в организме выполняет кора головного мозга. Это происходит благодаря проекции картинок, попадающих на идентичные (корреспондирующие) точки сетчаток обоих глаз. Именно наличие таких точек дает возможность видеть мир без искажения размеров, геометрии и других параметров. Если же проекция передаются не на корреспондирующие точки, картинка двоится, возникает зрительная аномалия.
У довольно большого количества людей различные глазные патологии — врожденные, возникающие в процессе формирования зрительной системы, либо связаны с воздействием факторов окружающей среды. И те, и другие могут препятствовать развитию бинокулярного зрения.
Для того, чтобы человек получал полноценную стереоскопическую картинку, необходимы следующие условия:
- Идентичная форма роговицы;
- Показатель остроты зрения у обоих зрительных органов не менее 0.4 диоптрий;
- Симметричное расположение глаз;
- Исправное функционирование глазных мышц;
- Одинаковая проекция на сетчатку;
- Отсутствие нарушений работы хрусталика, зрительных нервов, роговицы и сетчатки;
- Отсутствие сбоев в работе ЦНС.
Как определяют наличие бинокулярного зрения?
Существуют довольно простые способы установить, что бинокулярное зрение у пациента в норме. Один из самых распространенных в офтальмологической практике — метод Кальфа. При проведении данной процедуры врач берет одну палочку в руки и располагает ее вертикально, другую отдает пациенту, тот держит ее горизонтально на расстоянии вытянутой руки. Испытуемому необходимо коснуться концом своей палочки палочки, которую держит врач. Если это удается, значит бинокулярное зрение в норме. Эксперимент Кальфа можно проводить и в домашних условиях.
Еще один часто применяемый метод — метод Соколовой, он дает отличную возможность выявить наличие или отсутствие стереоскопического зрения. Врач сворачивает лист в трубочку, пациенту необходимо посмотреть в нее одним глазом, предварительно вытянув ладонь вперед на одинаковом расстоянии с концом «подзорной трубы». Если на ладони испытуемый увидит мнимую дыру (картинка из «подзорной трубы продублируется), бинокулярное зрение по определению в норме.
Также оценить то, как бинокулярное зрение пациента работает, можно с помощью чтения. Достаточно взять любой текст, предварительно поместив карандаш на расстоянии 3 см от кончика носа. Не поворачивая головы, пациент должен прочитать взятый текст. При наличии стереоскопического зрения, испытуемый сделает это с легкостью.
Наиболее точным способом определения нормы такого зрения считают метод четырех точек. Перед испытуемым ставят четыре предмета: два зеленых, красный и белый. Затем он надевает очки, у которых одна линза имеет красный оттенок, другая зеленый. Если у человека есть способность зрения бинокулярного, он увидит все четыре объекта, при этом белый будет в красно-зеленых тонах. При наличии отклонения белый предмет будет отображаться у пациента в цвете той линзы, которая находится на доминирующем глазу.
Нередко врачи прибегают к использованию специализированного оборудования для того, чтобы определить такое зрение, как бинокулярное. К ним относятся щелевая лампа, монобиноскоп; авторефрактометр , офтальмоскоп и периметр.
Нарушение бинокулярности
Причин для расстройства способности видеть картину целостной может масса. К самым распространенным офтальмологи относят:
- Разные показатели рефракции глаз;
- Нарушения иннервации мышц;
- Изменения строения роговицы;
- Механически поврежденные мышечные ткани зрительных органов;
- Аномалии полости глазниц;
- Инфекционные заболевания глаз и головного мозга;
- Опухоль зрительных органов;
- Токсическое отравление.
Однако наиболее часто такое зрение утрачивается при наличии у пациента косоглазия, которое может быть врожденным и приобретенным. Второй вариант наблюдается при получении человеком различных травм, расстройстве центральной нервной системы, инфекционных заражениях.
Дело в том, что отклонение такое, как косоглазие, характеризуется смещением оси одного или обоих глаз в разные направления. Именно поэтому человек видит картинку размытой, снижается острота зрения, теряется способность оценивать пространственное расположение предметов.
Косоглазие может сопровождаться головокружением, тошнотой, сильными головными болями. При устранении этой патологии к пациенту возвращается бинокулярное зрение, которое дает возможность видеть стереоскопические картинки.
В зависимости от степени косоглазия и причин его возникновения врач назначает лечение. Это могут быть: упражнения для укрепления глазных мышц, контактная оптика или специальные очки, микротоки, физиотерапевтические процедуры, хирургическое вмешательство.
Профилактика и восстановление бинокулярного зрения
Для правильного развития способности к бинокулярности ребенку стоит создать максимально благоприятные условия. К примеру, меняйте положение игрушек над кроваткой несколько раз в неделю и вешайте их на расстоянии не ниже 50 см от лица малыша.
Чтобы восстановить стереоскопическое зрение во врачебной практике применяется для метода: ортоптический и диплоптика.
Первый помогает развивать способность видеть картинку целостной. В процессе терапии применяется такой аппарат, как синоптофор. Он проецирует части изображения, тем самым стимулируя глаза соединять их в общую картинку. При этом предварительно учитывается угол косоглазия.
Второй метод — диплотика, необходим для закрепления полученных положительных результатов, его проводят взрослым и детям от 2 лет. Врач вызывает у пациента принудительное раздвоение картинки, благодаря чему впоследствии и происходит стабилизация бинокулярности. При этом важным условием для проведения процедуры является то, что угол косоглазия не должен быть больше 7°.
Существует также специальное упражнение для устранения аномалии, во время которого врач устанавливает перед пациентом призматическое стекло, раздваивающее картинку. Если убрать прибор изображение сольется воедино.
Также для реабилитации назначается курс лечебной гимнастики, нацеленный на усиление подвижности глазных яблок. Процедуру проводят при использовании специализированного прибора — конвергенцтренера.
Помимо терапии для устранения патологии нередко прибегают и к хирургическому вмешательству. Как правило, это необходимо при тяжелых степенях заболевания. Операция может проводиться как на одном зрительном органе, так и на обоих. В процессе специалистам необходимо скорректировать мышцы зрительной системы (сделать их длиннее или короче), которые отвечают за движение глазных яблок.
Очень важно понимать, что параметры зрения способны изменяться, поэтому рекомендуется регулярно посещать кабинет специалиста . Взрослым это необходимо делать не реже одного раза в года, детям — раз в полгода.
Боковое зрение, оно еще называется периферическим, помогает человеку ориентироваться в пространстве. Если вы хорошо распознаете предметы, находящиеся в стороне от прямого взгляда, значит, функциональная активность периферического обзора не нарушена. За работу бокового видения отвечает периферийный отдел сетчатки.
Главным, конечно, является центральное зрение. Именно с его помощью мы можем четко увидеть форму, цвет и яркость предметов, а также ориентируемся в темноте. Острота бокового видения немного ниже по сравнению с центральным. При этом развитое периферическое видение крайне важно водителям, военным и спортсменам.
Нарушение в работе бокового видения может быть вызвано глаукомой, повышенным внутричерепным давлением, а также поражением сетчатки или зрительного нерва. Как видно, нарушение может свидетельствовать о серьезных патологических процессах зрительного аппарата. Именно поэтому так важно своевременно посещать офтальмолога.
Периферические способности сетчатки можно исследовать с помощью периметра. Важно понимать, что при потере бокового видения, даже при хорошей остроте центрального взгляда, самостоятельно перемещаться человек просто не сможет.
Периферийным зрением хорошо распознаются динамичные предметы, а также белого или контрастного цвета. Чем шире угол зрения, тем больше человек сможет прочитать. С помощью специальных упражнений можно развить и тренировать свои зрительные способности.
Боковое зрение у женщин развито лучше, чем у мужчин
Периферическое зрение у мужчин и женщин
Ученые утверждают, что у мужчин лучше развито центральное зрение, а у женщин – боковое. Объясняется это тем, что женщина всегда являлась хранительницей домашнего уюта и очага, поэтому ей необходимо было видеть все вокруг. Широкий кругозор был необходим также и для того, чтобы вовремя обнаружить опасность, угрожающую ей и детям.
Согласно статистике, большое количество автодорожных аварий происходит из-за того, что водитель не замечает опасности, которая находится сбоку от машины.
Боковое зрение у мужчин специалисты называют еще тоннельным. Благодаря высоким показателям остроты центрального видения мужчина способен четко и ясно рассмотреть предметы, находящиеся перед ним. И это даже касается тех предметов, которые расположены на расстоянии. По сути, глаза представителей сильного пола больше похожи на подзорную трубу или бинокль.
Мужское зрение приспособлено для смотрения вдаль. Из-за это у мужчин утомляемость глаз гораздо выше. Для того чтобы увидеть предмет вблизи, например, при вождении автомобиля посмотреть в зеркало заднего вида, зрение должно постоянно перефокусироваться.
Способность видеть в темноте – это еще одно различие между женским и мужским зрением. Женщина видит лучше вблизи более мелкие детали. Наряду с этим, ей тяжело понять, по какой стороне движется встречный автотранспорт.
Нарушение бокового зрения
Травмы сетчатки, а также заболевания головного мозга могут приводить к нарушениям периферического видения. Это может отражаться на одном или обоих глазах.
Если пропало боковое зрение, человек будет видеть предметы как в тоннеле
Почему же может сужаться поле зрение? Рассмотрим истинные причины такого состояния:
- повышенное внутриглазное давление. По мере прогрессирования глаукомы повреждаются зрительные нервы и сужается поле зрения. У человека перед глазами предметы могут также расплываться. На начальных этапах сужение имеет незначительный характер. При отсутствии своевременного лечения восстановить периферическую функцию будет просто невозможно;
- повреждение сетчатки может происходить на фоне интенсивных физических нагрузок, перепадов артериального давления, стрессовых ситуаций;
- нарушение кровообращения головного мозга;
- черепно-мозговые травмы;
- новообразования;
- инсульты;
- дистрофические изменения сетчатки;
- возрастные изменения.
При мигрени больные могут жаловаться на то, что у них все плывет перед глазами, а затем начинает болеть голова. Также стоит отметить галлюцинации в боковом поле зрения. Человек может видеть мимолетные видения чаще всего лишь с одной стороны. Например, ему может показаться, что пробежала мышь или кто-то прошел. Свидетельствуют такие галлюцинации о наличии психического расстройства.
Существует несколько видов нарушений бокового зрения:
- уменьшается пространство, охватывающее орган зрения. В итоге может появиться лишь небольшая часть прямолинейного визуального пространства;
- строение глаза настолько меняется, что появляются неработоспособные области сетчатки. В результате пациенты видят темные пятна, говорящие о выпадении определенных зон поля зрения;
- частичное выпадение полей зрения.
Глаукома может привести к полной потере зрения
Нарушение зрительной функции проявляется в виде снижения остроты зрения и ограничения поля зрения. Перекрашивание зрачка в зеленоватый или лазурный оттенок – это главный внешний признак патологического процесса.
Привести к повышению внутриглазного давления могут частые стрессы, длительное употребление стероидных препаратов, травмирование глаза, аномалии развития. Глаукома характеризуется появлением радужных кругов при ярком свете, ухудшением зрения в темноте, головной болью, резью в глазах, покраснением, ощущением тяжести.
Скотома
Скотома – это выпадение полей зрения. Катаракта, стрессы, глаукома, дистрофические изменения глаза – все это и многое другое может привести к возникновению нарушений. Темные пятна могут быть в виде кругов, овалов, дуг, клиньев.
Разводы перед глазами нарушают как центральное, так и периферическое зрение. Некоторые пациенты жалуются на периодическое помутнение зрения.
Глазная мигрень
Зрительные дефекты носят временный характер. Чаще провоцируют нарушение неврологические заболевания. По статистике глазная мигрень с аурой появляется у беременных женщин и людей молодого и среднего возраста. Дефекты могут появиться в результате недосыпания, перемены погодных условий, умственного перенапряжения, эмоциональных всплесков или интенсивных физических нагрузок.
Глазная мигрень вызывает зрительные дефекты
Появляющееся пятно идет в направлении периферийного зрения. Образование может быть бесцветным, а иногда бывает очень ярким. Аура может проявляться в виде зрительных галлюцинаций. Во время приступа больному рекомендуется успокоиться, прилечь и выпить горячий чай или кофе. Лечением глазной мигрени занимается невролог.
Диагностическое обследование
Проверить периферийное видение можно самостоятельно в домашних условиях. Для это сфокусируйте взгляд на предмете, который расположен прямо от вас. Далее, не переводя взгляд, попытайтесь рассмотреть предметы, находящиеся с правой и левой стороны. Также можно взять в руки белые карандаши и затем развести руками. При нормальном боковом зрении человек должен одновременно воспринимать оба предмета.
В офтальмологическом кабинете показатели периферического видения исследуются с помощью специального прибора. Подбородок пациент помещает на специальную подставку, при этом один глаз закрывается повязкой. Открытый глаз должен сфокусироваться на белой отметке, которая двигается. Периметр задает пространство, в границах которого при зафиксированном положении глаза можно увидеть каждую его точку.
С помощью автоматического периметра можно определить не только широту поля зрения, но также имеющиеся дефекты и порог чувствительности сетчатки. Прибор способен сообщить о дефектах сетчатки и зрительного нерва на ранних стадиях развития.
Периметр поможет выявить проблемы с боковым зрением
Как развить боковое зрение?
Развивающие упражнения способствуют достижению таких задач:
- улучшение мозговой активности;
- человек начинает лучше ориентироваться в пространстве;
- развивается скорочтение.
Рассмотрим эффективные упражнения, которые помогут развить показатели бокового зрения:
- Зафиксируйте взгляд на предмете и попытайтесь одновременно распознать предметы, расположенные с обеих сторон.
- Сконцентрируйте взгляд на предмете, расположенном в трех метрах от вас. Возьмите в руки по карандашу и разводите руками. При этом вы должны видеть не только основной предмет, но и карандаши.
- Возьмите снова карандаши и разведите руки. Правую руку поднимите вверх и наблюдайте за карандашом в этой руке правым глазом. При этом опускайте левый карандаш и следите за ним левым глазом. Далее карандаши сводятся к центру. Затем двигайте предметы по диагонали и вернитесь в исходное положение.
- На листах бумаги нарисуйте буквы или цифры яркого цвета больших размеров. Наблюдайте за рисунками, при этом постоянно увеличивая угол обзора. По мере развития периферического видения можно использовать картинки более мелких размеров.
- Сконцентрируйтесь на предмете, при этом обратите внимание на предмет, находящийся на периферии. Этих предметов должно становиться все больше и больше.
Итак, боковое зрение не менее важно, чем центральное видение. Способность видеть периферические предметы позволяет хорошо ориентироваться в пространстве. Нарушения бокового видения может свидетельствовать о наличии серьезных патологий, среди которых: глаукома, скотома, отслоение сетчатки, нарушение в работе головного мозга, новообразования и другое. Чтобы не пропустить опасных заболеваний, важно своевременно обращаться к офтальмологу и следовать его рекомендациям.
Анизометропия - понятие, характеризующее разное зрение на глазах. При заболевании оптическая система организма не может правильно преломлять лучи, и каждый глаз имеет различную оптическую силу. С такой патологией усложняется задача подбора корректирующей оптики, поэтому к пациентам нужно искать особый подход. Если вовремя не исправить проблему, может развиться такое осложнение, как астигматизм.
Почему возникает?
Причины развитие заболевания делятся на две группы:
- врожденные;
- приобретенные.
Чаще встречаются врожденные формы анизометропии, имеющие наследственный характер. У младенцев внешне болезнь не проявляется и сначала имеет бессимптомное течение. Но с возрастом проявления становятся ярче, и заболевание прогрессирует. Степень развития зависит от своевременности постановки диагноза и правильности коррекции.
Причины приобретенной формы заболевания делятся на 3 группы:
- катаракта, которая прогрессирует и не поддается лечению;
- осложнение после хирургического вмешательства;
- нарушение аккомодации в пожилом возрасте.
Заболевание можно остановить, если правильно и вовремя подобрать лечение и делать корректирующую гимнастику. Приобретенные формы развиваются быстрее, чем врожденные, что способствует ранней диагностике, постановке правильного диагноза и проведению корректирующих мер. В большинстве случаев врожденная форма носит генетический характер, поэтому говорят о наследственном характере патологии. Если вовремя начать правильный уход за глазами и подобрать корректирующую гимнастику, то развитие заболевания возможно замедлить или даже остановить.
Отдельно выделяют идиопатическую форму разного зрения на глазах, при которой выделить причины возникновения патологии невозможно. Диагноз можно поставить только после полного обследования врача-офтальмолога и генетика, который поможет исключить другие причины. По статистике, идиопатическая форма встречается очень редко.
Как понять?
Ощущения человека, у которого разное зрение, зависит от степени различия четкости взгляда между глазами. Классификация разницы по оптической силе показана в таблице:
При низкой степени различий симптоматика отсутствует.
Со временем больной начинает плохо видеть, изображение размывается. Поскольку глаза больного с диагнозом анизометропия видят по-разному, тот орган зрения, который отличается более высокой оптической силой, берет на себя функцию зрения. Другой глаз, в свою очередь, перестает функционировать и со временем перестает видеть. Больные плохо ориентируются в окружающей среде и неспособны четко различать предметы. Также пациенты плохо видят, изображение размывается, что заставляет прищуриваться и напрягать зрение, поэтому глаза устают, а острота падает.
Методы диагностики
К врачу обращаются только тогда, когда падение зрения заметно сказывается на самочувствии пациента. Человек может и не вспомнить, когда и при каких обстоятельствах начался дискомфорт. Доктору важно уточнить наличие у ближайших родственников подобных проблем. Прогноз между врожденной и приобретенной формой разный и, соответственно, могут отличаться методы коррекции.
Офтальмолог назначит методы обследования, такие как:
- Определение остроты с помощью таблиц для каждого глаза по отдельности и совместно.
- Периметрия - изучение границ полей зрения с обеих сторон.
- Определение преломляющей силы справа и слева с помощью метода скиаскопии и установление степени анизометропии.
- Офтальмоскопия и офтальмометрия - осмотр глазного дна и измерение кривизны роговицы.
Из-за большого числа этапов процесса зрительного восприятия его отдельные характеристики рассматриваются с точки зрения разных наук - оптики (в том числе биофизики), психологии , физиологии , химии (биохимии). На каждом этапе восприятия возникают искажения, ошибки, сбои, но мозг человека обрабатывает полученную информацию и вносит необходимые коррективы. Эти процессы носят неосознаваемый характер и реализуются в многоуровневой автономной корректировке искажений. Так устраняются сферическая и хроматическая аберрации, эффекты слепого пятна , проводится цветокоррекция , формируется стереоскопическое изображение и т. д. В тех случаях, когда подсознательная обработка информации недостаточна, или же избыточна, возникают оптические иллюзии .
Физиология зрения человека
Цветовое зрение
В глазу человека содержатся два типа светочувствительных клеток (фоторецепторов): высоко чувствительные палочки , отвечающие за ночное зрение , и менее чувствительные колбочки , отвечающие за цветное зрение.
Свет с разной длиной волны по-разному стимулирует разные типы колбочек. Например, желто-зелёный свет в равной степени стимулирует колбочки L и M-типов, но слабее стимулирует колбочки S-типа. Красный свет стимулирует колбочки L-типа намного сильнее, чем колбочки M-типа, а S-типа не стимулирует почти совсем; зелено-голубой свет стимулирует рецепторы M-типа сильнее, чем L-типа, а рецепторы S-типа - ещё немного сильнее; свет с этой длиной волны наиболее сильно стимулирует также палочки. Фиолетовый свет стимулирует почти исключительно колбочки S-типа. Мозг воспринимает комбинированную информацию от разных рецепторов, что обеспечивает различное восприятие света с разной длиной волны.
За цветовое зрение человека и обезьян отвечают гены, кодирующие светочувствительные белки опсины . По мнению сторонников трёхкомпонентной теории, наличие трёх разных белков, реагирующих на разные длины волн, является достаточным для цветового восприятия. У большинства млекопитающих таких генов только два, поэтому они имеют двухцветное зрение. В том случае, если у человека два белка, кодируемые разными генами, оказываются слишком схожи или один из белков не синтезируется, развивается дальтонизм . Н. Н. Миклухо-Маклай установил, что у папуасов Новой Гвинеи , живущих в гуще зелёных джунглей, отсутствует способность различать зелёный цвет.
Чувствительный к красному свету опсин кодируется у человека геном OPN1LW .
Другие опсины человека кодируют гены OPN1MW, OPN1MW2 и OPN1SW, первые два из них кодируют белки, чувствительные к свету со средними длинами волны, а третий отвечает за опсин, чувствительный к коротковолновой части спектра.
Необходимость трех типов опсинов для цветового зрения недавно была доказана в опытах на беличьей обезьяне (саймири), самцов которых удалось излечить от врожденного дальтонизма путем введения в их сетчатку гена человеческого опсина OPN1LW . Эта работа (вместе с аналогичными опытами на мышах) показала, что зрелый мозг способен приспособиться к новым сенсорным возможностям глаза.
Ген OPN1LW, который кодирует пигмент, отвечающий за воcприятие красного цвета, высоко полиморфен (в недавней работе Виррелли и Тишкова было найдено 85 аллелей в выборке из 256 человек ), и около 10% женщин , имеющих два разных аллеля этого гена, фактически имеют дополнительный тип цветовых рецепторов и некоторую степень четырёхкомпонентного цветового зрения. Вариации гена OPN1MW, который кодирует «желто-зеленый» пигмент, встречаются редко и не влияют на спектральную чувствительность рецепторов.
Ген OPN1LW и гены, отвечающие за восприятие света со средней длиной волны, расположены в Х-хромосоме тандемно, и между ними часто происходит негомологичная рекомбинация или генная конверсия. При этом может происходить слияние генов или увеличение числа их копий в хромосоме. Дефекты гена OPN1LW - причина частичной цветовой слепоты, протанопии .
Трёхсоставную теорию цветового зрения впервые высказал в 1756 году М. В. Ломоносов , когда он писал «о трёх материях дна ока». Сто лет спустя её развил немецкий учёный Г. Гельмгольц , который не упоминает известной работы Ломоносова «О происхождении света», хотя она была опубликована и кратко изложена на немецком языке.
Параллельно существовала оппонентная теория цвета Эвальда Геринга. Её развили Дэвид Хьюбел (David H. Hubel) и Торстен Визел (Torsten N. Wiesel). Они получили Нобелевскую премию 1981 года за своё открытие.
Они предположили, что в мозг поступает информация вовсе не о красном (R), зелёном (G) и синем (B) цветах (теория цвета Юнга -Гельмгольца). Мозг получает информацию о разнице яркости - о разнице яркости белого (Y мах) и чёрного (Y мин), о разнице зелёного и красного цветов (G - R), о разнице синего и жёлтого цветов (B - yellow), а жёлтый цвет (yellow = R + G) есть сумма красного и зелёного цветов, где R, G и B - яркости цветовых составляющих - красного, R, зелёного, G, и синего, B.
Имеем систему уравнений - К ч-б = Y мах - Y мин; K gr = G - R; K brg = B - R - G, где К ч-б, K gr , K brg - функции коэффициентов баланса белого для любого освещения. Практически это выражается в том, что люди воспринимают цвет предметов одинаково при разных источниках освещения (цветовая адаптация). Оппонентная теория в целом лучше объясняет тот факт, что люди воспринимают цвет предметов одинаково при чрезвычайно разных источниках освещения (цветовая адаптация), в том числе при различном цвете источников света в одной сцене.
Эти две теории не вполне согласованы друг с другом. Но несмотря на это, до сих пор предполагают, что на уровне сетчатки действует трёхстимульная теория, однако информация обрабатывается и в мозг поступают данные, уже согласующиеся с оппонентной теорией.
Бинокулярное и Стереоскопическое зрение
Вклад зрачка в регулировку чувствительности глаза крайне незначителен. Весь диапазон яркостей, которые наш зрительный механизм способен воспринять, огромен: от 10 −6 кд·м² для глаза, полностью адаптированного к темноте, до 10 6 кд·м² для глаза, полностью адаптированного к свету Механизм такого широкого диапазона чувствительности кроется в разложении и восстановлении фоточувствительных пигментов в фоторецепторах сетчатки - колбочках и палочках .
Чувствительность глаза зависит от полноты адаптации , от интенсивности источника света, длины волны и угловых размеров источника, а также от времени действия раздражителя. Чувствительность глаза понижается с возрастом из-за ухудшения оптических свойств склеры и зрачка, а также рецепторного звена восприятия.
Максимум чувствительности при дневном освещении лежит при 555-556 нм, а при слабом вечернем/ночном смещается в сторону фиолетового края видимого спектра и равен 510 нм (в течение суток колеблется в пределах 500-560 нм). Объясняется это (зависимость зрения человека от условий освещённости при восприятии им разноцветных объектов, соотношение их кажущейся яркости - эффект Пуркинье) двумя типами светочувствительных элементов глаза - при ярком свете зрение осуществляется преимущественно колбочками, а при слабом задействуются предпочтительно только палочки.
Острота зрения
Способность различных людей видеть большие или меньшие детали предмета с одного и того же расстояния при одинаковой форме глазного яблока и одинаковой преломляющей силе диоптрической глазной системы обусловливается различием в расстоянии между чувствительными элементами сетчатки и называется остротой зрения .
Острота зрения - способность глаза воспринимать раздельно две точки, расположенные друг от друга на некотором расстоянии (детализация, мелкозернистость, разрешётка ). Мерилом остроты зрения является угол зрения, то есть угол, образованный лучами, исходящими от краёв рассматриваемого предмета (или от двух точек A и B ) к узловой точке (K ) глаза. Острота зрения обратно-пропорциональна углу зрения, то есть, чем он меньше, тем острота зрения выше. В норме глаз человека способен раздельно воспринимать объекты, угловое расстояние между которыми не меньше 1′ (1 минута).
Острота зрения - одна из важнейших функций зрения. Острота зрения человека ограничена его строением. Глаз человека в отличие от глаз головоногих, например, это обращённый орган, то есть, светочувствительные клетки находятся под слоем нервов и кровеносных сосудов.
Острота зрения зависит от размеров колбочек, находящихся в области жёлтого пятна, сетчатки, а также от ряда факторов: рефракции глаза, ширины зрачка, прозрачности роговицы, хрусталика (и его эластичности), стекловидного тела (кои составляют светопреломляющий аппарат), состояния сетчатой оболочки и зрительного нерва, возраста.
Остроту зрения и/или Световую чувствительность часто также называют разрешающей способностью простого(невооруженного) глаза (resolving power ).
Поле зрения
Периферическое зрение (поле зрения) - определяют границы поля зрения при проекции их на сферическую поверхность (при помощи периметра). Поле зрения - пространство, воспринимаемое глазом при неподвижном взгляде. Зрительное поле является функцией периферических отделов сетчатки; его состоянием в значительной мере определяется возможность человека свободно ориентироваться в пространстве.
Изменения поля зрения обуславливаются органическими и/или функциональными заболеваниями зрительного анализатора: сетчатки, зрительного нерва, зрительного пути, ЦНС . Нарушения поля зрения проявляются либо сужением его границ (выражают в градусах или линейных величинах), либо выпадением отдельных его участков (Гемианопсия), появлением скотомы.
Бинокулярность
Рассматривая предмет обоими глазами, мы видим его только тогда одиночным, когда оси зрения глаз образуют такой угол сходимости (конвергенцию), при котором симметричные отчётливые изображения на сетчатках получаются в определённых соответственных местах чувствительного жёлтого пятна (fovea centralis). Благодаря такому бинокулярному зрению, мы не только судим об относительном положении и расстоянии предметов, но и воспринимаем рельеф и объём.
Основными характеристиками бинокулярного зрения являются наличие элементарного бинокулярного, глубинного и стереоскопического зрения, острота стереозрения и фузионные резервы.
Наличие элементарного бинокулярного зрения проверяется посредством разбиения некоторого изображения на фрагменты, часть которых предъявляется левому, а часть - правому глазу . Наблюдатель обладает элементарным бинокулярным зрением, если он способен составить из фрагментов единое исходное изображение.
Наличие глубинного зрения проверяется путём предъявления силуэтных, а стереоскопического - случайно-точечных стереограмм , которые должны вызывать у наблюдателя специфическое переживание глубины, отличающееся от впечатления пространственности, основанного на монокулярных признаках.
Острота стереозрения - это величина, обратная порогу стереоскопического восприятия. Порог стереоскопического восприятия - это минимальная обнаруживаемая диспаратность (угловое смещение) между частями стереограммы. Для его измерения используется принцип, который заключается в следующем. Три пары фигур предъявляются раздельно левому и правому глазу наблюдателя. В одной из пар положение фигур совпадает, в двух других одна из фигур смещена по горизонтали на определённое расстояние. Испытуемого просят указать фигуры, расположенные в порядке возрастания относительного расстояния. Если фигуры указаны в правильной последовательности, то уровень теста увеличивается (диспаратность уменьшается), если нет - диспаратность увеличивается.
Фузионные резервы - условия, при которых существует возможность моторной фузии стереограммы. Фузионные резервы определяются максимальной диспаратностью между частями стереограммы, при которых она ещё воспринимается в качестве объемного изображения. Для измерения фузионных резервов используется принцип, обратный применяемому при исследовании остроты стереозрения. Например, испытуемого просят соединить в одно изображение две вертикальных полосы, одна из которых видна левому, а другая - правому глазу . Экспериментатор при этом начинает медленно разводить полосы сначала при конвергентной, а затем при дивергентной диспаратности . Изображение начинает раздваиваться при значении диспаратности , характеризующей фузионный резерв наблюдателя.
Бинокулярость может нарушаться при косоглазии и некоторых других заболеваниях глаз . При сильной усталости может наблюдаться временное косоглазие, вызванное отключением ведомого глаза.
Контрастная чувствительность
Контрастная чувствительность - способность человека видеть объекты, слабо отличающиеся по яркости от фона. Оценка контрастной чувствительности производится по синусоидальным решеткам. Повышение порога контрастной чувствительности может быть признаком ряда глазных заболеваний, в связи с чем его исследование может применяться в диагностике.
Адаптация зрения
Приведенные выше свойства зрения тесно связаны со способностью глаза к адаптации. Адаптация глаза - приспособление зрения к различным условиям освещения. Адаптация происходит к изменениям освещённости (различают адаптацию к свету и темноте), цветовой характеристики освещения (способность воспринимать белые предметы белыми даже при значительном изменении спектра падающего света).
Адаптация к свету наступает быстро и заканчивается в течение 5 мин., адаптация глаза к темноте - процесс более медленный. Минимальная яркость, вызывающая ощущение света, определяет световую чувствительность глаза. Последняя быстро нарастает в первые 30 мин. пребывания в темноте, её повышение практически заканчивается через 50-60 мин. Адаптацию глаза к темноте исследуют при помощи специальных приборов - адаптометров .
Понижение адаптации глаза к темноте наблюдают при некоторых глазных (пигментная дистрофия сетчатки, глаукома) и общих (A-авитаминоз) заболеваниях.
Адаптация проявляется также в способности зрения частично компенсировать дефекты самого зрительного аппарата (оптические дефекты хрусталика , дефекты сетчатки , скотомы и пр.)
Психология зрительного восприятия
Дефекты зрения
Самый массовый недостаток - нечёткая, неясная видимость близких или удалённых предметов.
Дефекты хрусталика
Дальнозоркость
Дальнозоркостью называется такая аномалия рефракции, при которой лучи света, попадающие в глаз, фокусируются не на сетчатке, а позади неё. В легких формах глаз с хорошим запасом аккомодации компенсирует зрительный недостаток с помощью увеличения кривизны хрусталика цилиарной мышцой.
При более сильной дальнозоркости (3 дптр и выше) зрение плохое не только вблизи, но и вдаль, причем глаз не способен скомпенсировать дефект самостоятельно. Дальнозоркость обычно бывает врожденной и не прогрессирует (обычно уменьшается к школьному возрасту).
При дальнозоркости назначают очки для чтения или постоянного ношения. Для очков подбираются собирающие линзы (перемещают фокус вперед на сетчатку), при использовании которых зрение пациента становится наилучшим.
Несколько отличается от дальнозоркости пресбиопия , или старческая дальнозоркость. Пресбиопия развивается вследствие утраты хрусталиком эластичности (что является нормальным результатом его развития). Этот процесс начинается ещё в школьном возрасте, но человек обычно замечает ослабление зрения вблизи после 40 лет. (Хотя в 10 лет дети-эмметропы могут читать на расстоянии 7 см, в 20 лет - уже минимум 10 см, а в 30 - 14 см и так далее.) Старческая дальнозоркость развивается постепенно, и к 65-70 годам человек уже полностью теряет способность аккомодировать, развитие пресбиопии завершено.
Близорукость
Близорукость - аномалия рефракции глаза, при которой фокус перемещается вперед, а на сетчатку попадает уже расфокусированное изображение. При близорукости дальнейшая точка ясного зрения лежит в пределах 5 метров (в норме она лежит в бесконечности). Близорукость бывает ложной (когда из-за перенапряжения цилиарной мышцы происходит её спазм, в результате чего кривизна хрусталика остается слишком большой при зрении вдаль) и истинной (когда глазное яблоко увеличивается в передне-задней оси). В легких случаях далекие объекты размыты, в то время как близкие остаются четкими (дальнейшая точка ясного зрения лежит достаточно далеко от глаз). В случаях высокой близорукости происходит значительное снижение зрения. Начиная приблизительно с −4 дптр, человеку необходимы очки и для дали, и для близкого расстояния (в противном случае рассматриваемый предмет нужно подносить очень близко к глазам).
В подростковом возрасте близорукость часто прогрессирует (глаза постоянно напрягаются для работы вблизи, из-за чего глаз компенсаторно растет в длину). Прогрессия близорукости иногда принимает злокачественную форму, при которой зрение падает на 2-3 диоптрии в год, наблюдается растяжение склеры, происходят дистрофические изменения сетчатки. В тяжелых случаях возникает опасность отслойки перерастянутой сетчатки при физической нагрузке или внезапном ударе. Остановка прогрессии близорукости обычно наступает к 22-25 годам, когда перестает расти организм. При стремительной прогрессии зрение к тому времени падает до −25 диоптрий и ниже, очень сильно калеча глаза и резко нарушая качество зрения вдаль и вблизи (все, что человек видит, - это мутные очертания без какого-либо детализированного зрения), причем такие отклонения очень тяжело поддаются полноценному исправлению оптикой: толстые очковые стекла создают сильные искажения и уменьшают предметы визуально, отчего человек не видит достаточно хорошо даже в очках. В таких случаях лучшего эффекта можно добиться с помощью контактной коррекции.
Несмотря на то, что вопросу остановки прогрессирования близорукости посвящены сотни научно-медицинских работ, до сих пор нет доказательств эффективности ни одного метода лечения прогрессирующей близорукости, включая операции (склеропластика). Есть доказательства небольшого, но статистически значимого уменьшения темпов роста близорукости у детей при применении глазных капель атропина и (отсутствующего в России) глазного геля пирензипина.
При близорукости часто прибегают к лазерной коррекции зрения (воздействие на роговицу с помощью лазерного луча с целью уменьшения её кривизны). Этот метод коррекции не до конца безопасный, но в большинстве случаев удается добиться значительного улучшения зрения после операции.
Дефекты близорукости и дальнозоркости могут быть преодолены с помощью очков или восстановительных курсов гимнастики как и другие нарушения рефракции.
Астигматизм
Астигматизм - дефект оптики глаза, вызванный неправильной формой роговицы и (или) хрусталика. У всех людей формы роговицы и хрусталика отличаются от идеального тела вращения (то есть все люди имеют астигматизм той или иной степени). В тяжелых случаях вытягивание по одной из осей может быть очень сильным, кроме того, роговица может иметь дефекты кривизны, вызванные другими причинами (ранениями, перенесенными инфекционными заболеваниями и т. д.). При астигматизме лучи света преломляются с разной силой в разных меридианах, в результате чего изображение получается искривленным и местами нечетким. В тяжелых случаях искажения настолько сильны, что значительно снижают качество зрения.
Астигматизм легко диагностировать, рассматривая одним глазом лист бумаги с тёмными параллельными линиями - вращая такой лист, астигматик заметит, что тёмные линии то размываются, то становятся чётче. У большинства людей встречается врождённый астигматизм до 0,5 диоптрий, не приносящий дискомфорта.
Данный дефект компенсируется очками с цилиндрическими линзами , имеющими различную кривизну по горизонтали и вертикали и контактными линзами, (жёсткими или мягкими торическими), также, как и очковыми линзами, имеющими разную оптическую силу в разных меридианах.
Дефекты сетчатки
Дальтонизм
Если в сетчатке глаза выпадает или ослаблено восприятие одного из трёх основных цветов , то человек не воспринимает какой-то цвет. Есть «цветнослепые» на красный, зелёный и сине-фиолетовый цвет. Редко встречается парная, или даже полная цветовая слепота. Чаще встречаются люди, которые не могут отличить красный цвет от зелёного. Эти цвета они воспринимают как серые. Такой недостаток зрения был назван дальтонизмом - по имени английского учёного Д. Дальтона , который сам страдал таким расстройством цветного зрения и впервые описал его.
Дальтонизм неизлечим, передаётся по наследству (сцеплен с Х-хромосомой). Иногда он возникает после некоторых глазных и нервных болезней.
Дальтоников не допускают к работам связанным с вождением транспорта на дорогах общего пользования. Очень важно хорошее цветоощущение для моряков, лётчиков, химиков, художников, поэтому для некоторых профессий цветовое зрение проверяют с помощью специальных таблиц.
Скотома
Скотома (греч. skotos - темнота) - пятнообразный дефект в поле зрения глаза, вызванный заболеванием в сетчатке, болезнями зрительного нерва, глаукомой . Это участки (в пределах поля зрения), в которых зрение существенно ослаблено, или отсутствует. Иногда скотомой называют слепое пятно - область на сетчатке , соответствующая диску зрительного нерва (т. н. физиологическая скотома).
Абсолютная скотома (англ. absolute scotomata ) - участок, в котором зрение отсутствует. Относительная скотома (англ. relative scotoma ) - участок, в котором зрение значительно снижено.
Предположить наличие скотомы можно самостоятельно проведя исследование с помощью теста Амслера.
Прочие дефекты
Способы улучшения зрения
Стремление улучшить зрение связано с попыткой преодолеть как дефекты зрения, так и его естественные ограничения.
Глаза даны человеку, чтобы созерцать окружающий мир, но каждый ли может ответить, как устроено зрение человека? Прочитав нашу статью, вы узнаете, в чем отличие периферического зрения от центрального, как устроены слезные органы и глазное яблоко. Мы расскажем вам все о цветовой передаче, поможем понять, чем отличаются норма зрения юного создания и человека преклонного возраста. Вы хотите получить представление о сетчатке, зрительном нерве и слепом пятне? Тогда наша статья – для вас.
О строении человеческого глаза
Для того, чтобы глаз мог воспринимать окружающее, ему необходимо настроиться на солнечные лучи. Существует прямая зависимость между оптическим диапазоном и лучами, попадающими на роговицу. Далее свету, чтобы попасть на сетчатку, где происходит обработка поступающих образов, предстоит проследовать через хрусталик и стекловидное тело.
Питающая хрусталик внутриглазная жидкость циркулирует двумя глазными камерами. С помощью зрительного нерва готовая информация поступает в мозг. Ведущим глазом картинка воспринимается более четко – ответственность за это лежит на желтом пятне, расположенном в середине сетчатки.
Чтобы хорошее зрение оставалось таковым как можно дольше, требуется проведение постоянных «чисток». В качестве чистильщиков, выполняющих роль слезных фильтров, выступают ресницы.
На веки возложена ответственная функция защиты органов чувств от повреждений. На внутренней поверхности век и склер расположена конъюнктива. Такое научное название дано слизистой оболочке, которая препятствует попаданию инородных тел внутрь глаза. В результате защитной реакции выделяется слезная жидкость.
Психологией установлен факт, что при рождении у человека не очень хорошее зрение. Окончательное формирование этого органа чувств у младенцев происходит по достижении ими девятимесячного возраста.
В соответствии с особенностями человеческого зрительного восприятия, им наблюдается не объект как таковой, а свет, который отражается от его поверхности. Рефракция – преломление света.
Поступление проекции на сетчатку провоцирует следующие действия:
- Происходит превращение световой энергии в электрическую.
- Осуществляется формирование химического сигнала.
- Означенный сигнал передается зрительным нервом.
- Информация поступает в мозг.
Как устроено глазное яблоко
У нашего органа чувств крайне высокий показатель восприимчивости к свету. Главными параметрами, характеризующими здоровое зрение, являются упругость и прочность. В цветовом зрении (и его остроте) младенцев, молодых людей и стариков имеются существенные различия.
И речь идет не только о строении, но и об этапах развития, которые приходится преодолевать любому человеку на протяжении жизни. Состав яблока выглядит следующим образом:
- стекловидное тело;
- конъюнктива;
- роговица;
- хрусталик;
- зрачок;
- радужная оболочка;
- внутренняя камера;
- внутриглазной канал.
Местом расположения самого яблока является костная воронка, которая выполняет и защитную функцию. Воронку принято называть глазницей. Вокруг органа чувств расположены жировой слой, мышцы и волокнистая ткань. В качестве окружения для яблока служат:
- склера;
- сетчатка;
- сосудистая оболочка;
- мышцы;
- связки;
- кровеносные сосуды.
От того, в каком состоянии находится любой из перечисленных органов, зависят особенности зрительного восприятия и само здоровое зрение.
Центральное зрение
Центральному зрению отведена ведущая роль как у дошкольников, так и у людей в зрелом возрасте. Благодаря центральной ямке, отвечающей за формы, человек в состоянии различить даже мельчайшие детали и контуры предметов. Цвет в данном случае не играет никакой роли, так как главной характеристикой является острота, непосредственно зависящая от угла восприятия. Эта зависимость выглядит следующим образом: с расширением угла происходит снижение остроты.
В психологии пространственным точкам отводится важное значение. Если рассматривать виды зрения с позиции диапазонов и углов, то выявляются разного рода патологии. Ведущему глазу человека доступен хороший обзор, однако только бинокулярное восприятие окружающей обстановки может считаться идеальным.
Периферийное зрение
Между цветным зрением периферического плана и пространственной ориентацией имеется связь. Человек определяет свое местоположение за счет поля зрения. Расположение вещей происходит без нарушения пределов координатной системы, которую способен выстроить мозг человека.
Особенностями зрительного восприятия объясняется тот факт, что даже человек, имеющий здоровое зрение, не способен к четкому видению всех предметов, находящихся вокруг него в пространстве. Однако их положение им фиксируется. Когда происходит ухудшение периферического восприятия, это приводит к резкому сужению оптического диапазона.
Результатом этого становится потеря человеком способности к свободной ориентации в окружающей обстановке. Такие случаи наблюдаются не часто, однако они имеют место. Поэтому медиками было разработано некоторое количество тестов, позволяющих проверить периферическое восприятие окружающего мира и выявить возможных патологий.
Восприятие цвета
Совершенство цветового зрения человека так велико, что его здоровое зрение позволяет различать порядка ста пятидесяти оттенков и тонов. Для определения цвета в глазу имеются так называемые колбочки. Такое название дали специальным светочувствительным клеткам, которые локализуются в мозгу каждого индивида. Благодаря палочкам человек может видеть ночью.
Каждому из трех типов колбочек отведен свой участок спектра, по этой причине возникает неоднородность цветного зрения. Синие участки спектра воспринимаются первым типом колбочек, тогда как для зеленых оттенков используется второй аналог. А для третьего типа «родным» являются красные оттенки. Психологи большое значение придают адекватному восприятию цветовой гаммы. Особенно это актуально на уровне дошкольников.
Отличия в мужском и женском зрении
Нормальное зрение для мужчин и женщин является неодинаковым понятием. Так девушкам свойственно различать большее количество цветов и оттенков, а молодым людям лучше удается концентрироваться на деталях отдельных предметах. Если для мужчин нормальным считается тяготение развития зрительного восприятия к центральному типу, то для женщин просматривается уклон в сторону периферического.
Объяснение подобным различиям следует искать в историческом развитии человеческого общества. У наших древних предков мужчина занимался исключительно добычей пищи, тогда как на женщине лежали обязанности по уходу за домашним очагом.
По этой причине глаз мужчины был приспособлен к выслеживанию и поражению добычи, иногда на значительных расстояниях. Женщиной же отслеживались любые изменения, возникающие в окружающей ее обстановке, и быстрое совершение действий для их устранения. Это, например, может касаться проникновения змеи в жилище, которую нужно было как можно быстрее убить.
Эффективность женского цветового зрения в темноте выше, чем мужского. Благодаря большей ширине обзора, у девушек имеется реальная возможность произвести фиксацию большего количества незначительных деталей. Зато зрение мужчин позволяет им оперативно отслеживать объекты, которые находятся в движении. Близкие дистанции для женщин также более комфортны чем для мужчин.
Какие изменения происходят со зрением с годами
Возраст человека однозначно влияет на остроту его зрения. Для того, чтобы зрение пришло в норму, человеку необходимо около пятнадцати лет жизни. Показатель остроты у младенца, которому исполнилось четыре месяца, не превышает 0,06 от нормы. К году он поднимается уже к 0,3. Для достижения стопроцентного мировосприятия некоторым хватает пяти лет, а у кого-то все нормализуется только к пятнадцати годам.
По мере взросления и пресечения человеком «экватора» жизни острота зрения начинает ухудшаться. Происходит ослабевание мышц и уменьшение размера зрачков. Это приводит к плохому восприятию светового потока. Пожилым людям необходимо большее количество света, чем тем, у кого еще продолжается период молодости. У людей в возрасте болезненно ощущаются перепады яркости. Ухудшается распознавание цветов и контрастность изображений.
К шестидесяти пяти годам происходит резкое ухудшение периферического зрения. Размывается боковой обзор и сужается восприятие образов. И сделать с этим ничего нельзя, так как всем человеческим органам свойственно стареть.
Как определить ведущие глаза
Изучение функциональных способностей человеческого зрения позволяет заявлять, что левый и правый глаза не одинаково видят окружающую обстановку. Ведущему глазу свойственно более реальное восприятие реальности, чем ведущему. Это особо сильно проявляется у носящих контактные линзы.
Когда зрительная ось неподвижна, нацеливание ведущего глаза на изображение происходит лучше, что объясняется таким явлением, как аккомодация. Только после надежной «фиксации» объекта, происходит подключение к процессу ведомого глаза.
Выявление ведущего глазного яблока возможно с помощью простого эксперимента. Для его проведения надо обзавестись ножницами, листком обыкновенной бумаги и любым предметом, который станет объектом наблюдения.
Действовать следует в следующем порядке:
- Примерно в центре листа с помощью ножниц делается небольшое отверстие.
- Лист необходимо держать перед глазами таким образом, чтобы до него было не меньше 30 см.
- Обоими глазами надо смотреть на объект через отверстие в листке бумаги.
- Надо поочередно закрыть каждый глаз.
- Тот глаз, который продолжает видеть объект, и является ведущим.
Согласно медицинской статистике, около тридцати процентов населения Земли в качестве ведущего имеют левый глаз. Это является свидетельством слабого психосоциального здоровья. У таких людей повышен показатель эмоциональности, им не по силам побеждать в борьбе за ответственные административные должности. С помощью специальных тренировок и правильного питания процесс ослабевания глаз может быть ослаблен, но полностью остановить процесс невозможно – такова жизнь.
